[发明专利]电池及电池放电后负极极片中剩余活性锂容量的测试方法有效
| 申请号: | 201810167151.4 | 申请日: | 2018-02-28 |
| 公开(公告)号: | CN110208716B | 公开(公告)日: | 2020-07-03 |
| 发明(设计)人: | 杨龙飞;王国宝;刘江;杜国栋;刘晓梅 | 申请(专利权)人: | 宁德时代新能源科技股份有限公司 |
| 主分类号: | G01R31/388 | 分类号: | G01R31/388;G01R31/378;H01M10/0525;H01M10/058 |
| 代理公司: | 北京五洲洋和知识产权代理事务所(普通合伙) 11387 | 代理人: | 张向琨;吕倩茹 |
| 地址: | 352100 福建*** | 国省代码: | 福建;35 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 电池 放电 负极 片中 剩余 活性 容量 测试 方法 | ||
1.一种电池放电后负极极片中剩余活性锂容量的测试方法,其特征在于,包括步骤:
步骤1,在25℃下,将待测试电池以倍率电流I1充电至100%SOC,然后以倍率电流I1放电至0%SOC,结束后得到电池首周充电过程中的V-SOC曲线,V表示开路电压,电池首周充电过程中的充电容量用Cap1表示;
步骤2,将步骤1得到的V-SOC曲线处理得到dSOC/dV-V曲线,取该dSOC/dV-V曲线上电压由高至低方向第一个波峰与第二个波峰之间的波谷位置对应的电压值,并记为V1,然后在步骤1得到的V-SOC曲线上找到电压为V1时对应的SOC数值,并记为SOC1;
步骤3,将步骤1得到的放电至0%SOC的电池拆解,得到负极极片,将双面涂覆的负极极片处理成单面涂覆的负极极片并裁切后或直接将单面涂覆的负极极片裁切后,与锂金属片组装成扣式半电池,将得到的扣式半电池以倍率电流I2进行满充满放循环测试,记录扣式半电池第N周放电过程中的V-SOC曲线,其中N≥2,扣式半电池第N周放电过程中的放电容量用Cap2表示,扣式半电池充放电的倍率电流I2根据公式(1)计算得到:
I2=(S2/S1)×I1公式(1);
其中,S1表示步骤1中待测试电池使用的正极极片上正极膜片的覆盖面积,S2表示步骤3中组装的扣式半电池使用的负极极片的面积,I1表示步骤1中待测试电池首周充放电过程中的倍率电流;
步骤4,将步骤3得到的V-SOC曲线处理得到dSOC/dV-V曲线,取该dSOC/dV-V曲线上电压由低至高方向第一个波峰与第二个波峰之间的波谷位置对应的电压值,并记为V2,然后在步骤3得到的V-SOC曲线上找到电压为V2时对应的SOC数值,并记为SOC2;
步骤5,利用公式(2)计算得到SOC0,SOC0表示与待测试电池处于相同化学体系下但未进行负极预嵌锂的非补锂电池在电压为V2时的SOC状态:
SOC0=SOC2×(Cap2/S2)×(S1/Cap1)公式(2);
步骤6,计算SOC0与SOC1的差值,即为电池放电后负极极片中剩余活性锂容量相对于正极活性物质容量的比值。
2.根据权利要求1所述的测试方法,其特征在于,在步骤1中,待测试电池的负极极片为预嵌锂的负极极片,负极活性物质为碳基负极材料,正极活性物质为橄榄石结构的含锂磷酸盐。
3.根据权利要求1所述的测试方法,其特征在于,在步骤1中,倍率电流I1小于等于0.04C。
4.根据权利要求1所述的测试方法,其特征在于,在步骤3中,N为2~10内的整数。
5.一种电池,包括:
负极极片,包括负极集流体以及设置在负极集流体的表面且含有负极活性物质的负极膜片;
正极极片,包括正极集流体以及设置在正极集流体的表面且含有正极活性物质的正极膜片;
隔离膜,间隔于负极极片和正极极片之间;以及
电解液;
其特征在于,
所述负极极片为预嵌锂的负极极片,所述负极活性物质为碳基负极材料;
在所述电池中,单位面积负极活性物质容量与单位面积正极活性物质容量的比值为1.2~2.1;
所述电池首周充放电后负极极片中剩余活性锂容量相对于正极活性物质容量的比值为1%~97%,所述电池首周充放电后负极极片中剩余活性锂容量相对于正极活性物质容量的比值通过权利要求1所述的测试方法得到。
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